Top

Для изучения работы генов созданы мухи с флуоресцирующими глазами

Ученые из США и Великобритании создали мух со светящимися глазами и разработали систему, позволяющую отслеживать их перемещение одновременно с яркостью свечения. Новая техника позволяет наблюдать работу генов в реальном времени и на свободно движущемся животном. Подробное описание метода представлено в свободно распространяющемся журнале BMC Biotechnology.

Для решения одной из важнейших задач в нейробиологии - понимания связи экспрессии генов с поведением - биологи использовали зеленый флуоресцентный белок. Интересующий исследователей ген (всего ученые изучали три разных гена, связанных с развитием нервной системы и старением) был связан с геном флуоресцентного белка так, что они экспрессировались одновременно и в равных количествах. После этого для слежения за животным использовалась специальная установка с синей подсветкой, светофильтрами и видеокамерой.

Вопреки расхожему заблуждению, флуоресцентный белок, за открытие которого в этом году была вручена Нобелевская премия по химии, сам по себе не светится. Его молекулы поглощают свет с большей энергией (синий, поэтому экспериментаторы использовали синие светодиоды для подсветки) и испускают свет с меньшей энергией (зеленый). Через установленные на видеокамеры светофильтры синий свет не проходит и потому трансгенные мухи видны только благодаря флуоресцирующим меткам, а не попадающему на них свету. По этим меткам определялось положение насекомых, что позволяло исследовать их активность. Яркость меток указывала на интенсивность экспрессии гена, и тем самым ученые получили возможность посмотреть на взаимосвязь поведения с работой генома. Читать далее…

ДНК - Всё, что мы знаем о ДНК

30 ноября 2008, 21:04
Метки: , , , ,
Рубрика: Новости 

Заглянув в справочники, выясняем, что ДНК - это Дезоксирибонуклеиновая кислота.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов.

С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали». Читать далее…

ДНК не является единственным носителем наследственной информации

29 ноября 2008, 01:41
Метки: , , , ,
Рубрика: Исследования, Открытия 

Исследователи из американской лаборатории Колд-Спринг-Харбор обнаружили, что ДНК не является единственным носителем наследственной информации. Стерильность или фертильность (способность приносить потомство) плодовых мушек определяется не только информацией, записанной в ДНК, но и наличием или отсутствием короткой молекулы РНК в материнской яйцеклетке. Результаты работы группы Грегора Ханнона опубликованы в журнале Science.

Найденная биологами молекула блокирует работу транспозонов - мобильных генетических элементов, способных самостоятельно перемещаться по геному, встраиваясь в различные участки. Такие передвижения приводят зачастую к мутациям, и, как следствие, к нарушению нормального функционирования клеток. Половые клетки, затронутые такими мутациями, не могут нормально созревать, и организм остается стерильным. Обнаружившая транспозоны на рубеже 1950-х годов биолог Барбара МакКлинток получила позже Нобелевскую премию, но многие механизмы, регулирующие их активность, до сих пор оставались загадкой.

Короткие фрагменты РНК, которые избирательно синтезируются только в клетках половых органов, были открыты существенно позже, в 2000-х годах. Было показано что они способны подавлять активность транспозонов, а авторы статьи в Science сделали следующий шаг, обнаружив передачу РНК по материнской линии потомству. Потомство дрозофил (о других видах исследователи говорят пока осторожно, хотя найденный ими механизм достаточно универсален) получает в комплекте с ДНК молекулярный переключатель, который подавляет активность определенных генетических элементов.

Надо отметить, что подобное расширение наследственной информации за пределы ДНК происходит не впервые. Химическая модификация молекулы ДНК (например ее метилирование) или входящих в состав хромосом белков, гистонов, может приводить к выключению генов. Одинаковые по своей нуклеотидной последовательности молекулы ДНК могут давать разные комбинации признаков за счет сочетания “включенных” и “выключенных” генов и такой механизм наследования также можно назвать расширением классических представлений о передаче генетического материала. Читать далее…

Обоняние собак оказалось связано с мокрым носом

29 ноября 2008, 01:35
Метки: , ,
Рубрика: Исследования 

Американские исследователи из Университета штата Пенсильвания установили, что слизь, которая делает нос собак влажным, играет важную роль в их обонянии. Об этом сообщает журнал New Scientist.

На основании данных о строении воздушных каналов носа, полученных с помощью магнитно-резонансной томографии, ученым удалось построить компьютерную модель движения воздуха в них. В результате исследователи установили, что молекулы разных запахов воспринимаются рецепторами, расположенными в различных участках воздушных путей.

Ранее было известно, что хорошее обоняние собак объясняется несколькими факторами. Во-первых, в носу этих животных присутствует значительное количество нервных окончаний. Во-вторых, у них имеется большое количество видов рецепторов, определяющих различные запахи.

Теперь ученые установили, что при прохождении воздушных каналов слизь играет роль барьера, который проводит предварительную фильтрацию запахов: некоторые молекулы проходят ее быстрее, а некоторые медленнее. Читать далее…

Ученые нашли новый тип молекул РНК

28 ноября 2008, 10:13
Метки: , , , , ,
Рубрика: Исследования 

Биологам из лабораторий Колд-Спринг-Харбор удалось описать ранее считавшиеся ″мусорными″ фрагменты ДНК. Несмотря на то, что эти участки генома не кодируют какие-либо белки, с них синтезируются молекулы РНК, обеспечивающие регуляцию синтеза других белков. При этом не кодирующая белок РНК разделяется на два фрагмента с разными функциями. Открытие, которое сами исследователи называют важным шагом как в фундаментальной биологии, так и в медицине, описано в журнале Nature.

Работа была посвящена фрагменту РНК с кодовым обозначением MALAT1: про который известно, что он не кодирует белок и особенно активно синтезируется в клетках метастазирующих раковых опухолей. MALAT1, как удалось установить в ходе работы, расщепляется на два фрагмента: короткий и длинный. Короткие мигрируют из ядра в цитоплазму, а длинные накапливаются в ядре. Ученые уже знали о нескольких разных возможности некодирующей РНК участвовать в различных процессах, но в данном случае требовалось дополнительное исследование, итогом которого стало открытие нового класса малых РНК.

Найденный биологами класс, отличается способностью делиться на два фрагмента после своего синтеза. При этом короткий фрагмент играет роль перехватчика направляющихся из ядра в цитоплазму других молекул РНК, мимикрируя под транспортную РНК, переносящую в обычных условиях информационную РНК к синтезирующим белок рибосомам.

Роль длинного фрагмента пока остается не до конца изученной. Само наличие механизма, который по встроенной метке разрезает молекулу некодирующей РНК на две разные части с разными функциями, тем не менее указывает на обширный класс ранее неизвестных молекул РНК. Их понимание даже на примере MALAT1 связано с таким важным для медицины процессом как распространение метастазов раковых опухолей. Читать далее…

Органические молекулы обнаружены в “пригодных для жизни” районах галактики

Астрономы из Испании, Италии и Великобритании представили результаты исследования нескольких молодых звездных систем на окраине Млечного Пути. В удаленных на 26 тысяч световых лет от Земли облаках газа им удалось обнаружить молекулы гликоальдегида, простейшего моносахарида. Согласно принятой журналом The Astrophysical Journal Letters статье, это первое обнаружение гликоальдегида за пределами центра галактики.

Открытие было сделано при изучении инфракрасных спектров, полученных при наблюдении области звездообразования G31.41+0.31. В этом облаке межзвездного газа возрастом около ста тысяч лет наблюдается образование звезд и, возможно, планетных систем. Последнее, по словам авторов, особенно важно, так как образовавшиеся еще на стадии протопланетного диска органические молекулы могут послужить основой для возникновения жизни уже на сформированных планетах.

Полученные данные о температуре сжимающегося под действием гравитации протопланетного облака также благоприятны. Согласно проведенным измерениям, она сопоставима с комнатной, что делает возможным синтез органических соединений прямо на поверхности частиц космической пыли.

Несмотря на то, что для человека гликоальдегид токсичен, эта молекула является самым простым из всех возможных моносахаридов. Две молекулы других моносахаридов (глюкозы и фруктозы) формируют всем известную сахарозу, а моносахарид рибоза является фундаментальным строительным блоком для молекул РНК и ДНК. Читать далее…

Стерильные муравьи доказали теорию Дарвина

Канадские биологи, наблюдавшие за колониями муравьев, утверждают, что их данные доказывают предположение Дарвина о том, что в сложных колониях эволюционный отбор действует не на отдельных особей, а на все сообщество в целом. Результаты ученых опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. С пресс-релизом можно ознакомиться на сайте Университета Макгилла.

В колониях муравьев не все насекомые способны к репродукции. Единственной самкой, откладывающей яйца, является королева. Рабочие муравьи стерильны и не могут оставлять потомство. До настоящего времени ученые не знали конкретных молекулярных механизмов, определяющих стерильность рабочих муравьев. Авторы данной работы смогли определить, как именно они лишаются шанса на размножение.

Ученые изучали раннее развитие насекомых, принадлежащих к двум наиболее эволюционно продвинутым подсемействам Myrmicinae и Formicinae. Они исследовали, как распределены в ооците (развивающейся оплодотворенной яйцеклетке) определенные химические факторы (молекулы РНК и белков), которые, в конечном итоге, определяют, сможет ли особь иметь потомство. Оказалось, что в ооците, который должен превратиться в королеву, эти факторы сосредоточены в одном из его концов. В ооцитах рабочих муравьев распределение веществ было нарушено. Читать далее…

Ученые нашли средство от атипичной пневмонии

Ученые обнаружили два вида молекул, которые останавливают размножение вируса атипичной пневмонии, что поможет создать лекарство от этой опасной болезни, говорится в статье, опубликованной американскими учеными в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Атипичная пневмония - тяжелое респираторное заболевание, уровень смертности при котором достигает 10%. Первый случай этого заболевания был зафиксирован в ноябре 2002 года в китайской провинции Гуандун.

“Вспышка атипичной пневмонии в 2003 году привела к сотням смертей. Хотя сейчас распространение заболевания остановлено, оно может вернуться. И до сих пор не существует лекарства от этой опасной болезни”, - утверждает руководитель исследования доктор Аран Гош (Arun Ghosh), слова которого приводятся в сообщении университета Пердью.

В новом исследовании ученые проверили 50 тысяч различных веществ на способность останавливать размножение вируса атипичной пневмонии и обнаружили, что два из них обладают этим свойством. Читать далее…

« ПредыдущаяСледующая »


Bottom